KR20200130920A - 거리 측정 및 인증을 동시에 수행하는 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

거리 측정 및 인증을 동시에 수행하는 방법 및 그 전자 장치 Download PDF

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KR20200130920A
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장종훈
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Abstract

본 발명은 거리 측정 및 인증을 함께 수행하는 방법 및 그 전자 장치에 관한 것으로, 전자 장치의 동작 방법은 보안 프리엠블을 획득하는 동작, 통신 모듈을 제어하여 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 외부 전자 장치로 전송하는 동작, 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하는 동작, 상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하는 동작, 및 상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 포함할 수 있다.

Description

거리 측정 및 인증을 동시에 수행하는 방법 및 그 전자 장치 {METHOD FOR PERFORMING USER AUTHENTICATION AND DISTANCE MEASUREMENT AT THE SAME TIME AND ELECTONIC DEVICE THEROF}
하나 또는 그 이상의 실시 예는 거리 측정 및 인증을 함께 수행하는 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
UWB(ultra-wideband) 통신은 기존 통신에 비해 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 매우 짧은 펄스(예: 수 나노 초)를 이용하여 신호를 전송하는 통신기술이다. 과거에는 군용 레이더 및 원격 탐지와 같은 군사적 목적으로 사용되었으나 2002년 미국 FCC(federal communications commission)에서 실내 무선통신분야로 제한하여 상업적 사용을 허가한 이래로 다양한 분야에서 활동 영역을 넓히고 있다. 이중에서도 특히 IR-UWB(impulse-radio ultra-wideband)라고 불리는 기술은 넓은 주파수 대역에서 매우 짧은 펄스를 송수신하여 펄스가 목표물에 도달하는 시간인 TOA(time of arrive) 혹은 TOF(time of flight)를 정확히 측정할 수 있어 실내 외에서 수십 cm 오차의 정밀한 거리 및 위치 인식을 할 수 있다.
IR-UWB 기술은 넓은 주파수 대역에 매우 낮은 스펙트럼 전력 밀도를 가지며 건물 및 벽, 또는 칸막이에 대한 투과성이 우수하고 비교적 저전력으로 통신이 가능하며 다중경로 영향에도 강인한 특성을 갖고 있다. 또한, UWB 펄스가 목표물에 의해 반사되어 오는 시간이 비교적 정확하여 레이더 기술로도 활용 가능성이 높은 기술로 알려져 있다. UWB 기술의 이런 특성으로 인해 향후 IoT 사회 또는 유비쿼터스 기술환경에서 기본이 될 수 있는 정밀한 위치 인식 및 추적이 가능한 기술로 각광을 받고 있으며 실내 외 위치 추적, 실내 네비게이션(indoor navigation), 자산 추적(asset tracking), 재난재해 관련 산업용 로봇, 가정 및 빌딩 자동화, 자동차 및 가정용 스마트 키 서비스(smart key service), 또는 무인 결재 시스템과 같은 다양한 분야에서 사용할 수 있다.
현재 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.15.4와 802.15.8 규격에 UWB PHY(physical) 및 MAC(medium access control) 관련 표준이 제정되어 있다. 이중에서도 IEEE 802.15.4 표준에서는 HRP-UWB(high rate pulse repetition frequency UWB)와 LRP-UWB(low rate pulse repetition frequency UWB)라는 2가지 다른 특성을 갖고 있는 UWB 기술 표준에 대해서 다루고 있다.
HRP-UWB의 경우 IEEE 802.15.4a 표준에 채택된 UWB 관련 PHY, MAC 표준이고 BPM-BPSK (burst position modulation-binary phase shift keying) 방식의 변조를 사용하고 있으며 0.11, 0.85, 6, 8, 또는 27Mbps의 데이터 레이트(data rates)를 지원한다. HRP-UWB의 채널영역은 저 대역(low band)의 경우 예를 들어, 3.1 ~ 4.8GHz이고 고 대역(high band)의 경우 예를 들어, 6.0 ~ 10.6GHz 영역이다.
LRP-UWB는 IEEE 802.15.4f 표준에 채택된 UWB 관련 PHY, MAC 표준이고 OOK (on off keying), Manchester 방식의 변조를 사용하고 있으며 0.031, 0.25, 또는 1.0Mbps의 데이터 레이트를 지원한다. LRP-UWB의 채널영역은 예를 들어, 6.2896 ~ 9.1856GHz이다.
현재 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.15.4 표준에 기술되어 있는 HRP-UWB(high rate pulse repetition frequency ultra-wideband) 통신을 이용한 거리 측정의 경우 릴레이 공격(relay attack)을 통해 거리 측정 결과를 변경할 수 있다. 특히 거리 측정 시 첫번째 경로를 검출하는데 있어서 가장 중요한 역할을 하는 프리엠블(preamble)이 고정된 값 또는 예측 가능한 값을 사용하는 것이 가장 큰 문제점 중 하나이다. 이에 프리엠블 값을 거리 측정을 할 두 기기들 간에만 알 수 있는 값(예: 보안 프리엠블(secure preamble))을 사용하여 거리 측정을 하려는 시도가 고려되고 있다.
또한, 보안 프리엠블을 사용해서 두 기기간에만 알 수 있는 값으로 거리 측정을 하려는 경우에 미리 두 기기간에 공유된 난수표를 통해 공통된 보안 프리엠블을 만들 수도 있으나 기존 PKI(public key infrastructure) 암호화 방식에 기반하여 공통된 보안 프리엠블을 공유하려는 시도가 현재 가장 활발하게 진행되고 있다. 이 경우 두 기기만이 알 수 있는 공통된 보안 프리엠블을 사용한다는 측면에서 항상 보안 프리엠블을 사용하기 전에 보안 프리엠블을 만들 수 있는 값들을 암호화해서 공유해야 하여야 하고, 공유를 위한 빈번한 정보 교환이 필요하다는 문제점이 있다.
또한, 종래기술의 경우 단순히 거리 측정만으로는 특정한 두 기기간의 거리 측정인지 악의적인 사용자에 의해 측정된 거리인지 확인할 수 있는 방법이 없다. 따라서, 거리 측정 외에 약속된 두 기기간의 통신이 맞는지를 확인하기 위한 별도의 인증 과정을 진행하여야 한다. 인증과정은 시간 측면에서, 일반적으로 500ms 내외의 시간이 소요되어 굉장히 많은 자원이 투여되는 과정이며, 매번 인증을 시도하는 경우 불필요한 통신매체의 사용으로 통신혼잡을 야기할 수도 있다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예는 전자 장치가 외부 전자 장치와 UWB 통신을 이용한 거리 측정을 하는 상황에서 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 인증이 필요한 경우, 거리 측정을 위한 신호에 인증과 연관된 정보를 포함하여 전달함으로써 거리 측정과 인증 동작을 함께 수행하도록 하는 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예는 거리 측정과 동시에 인증 과정이 수행되어 별도의 인증 절차 없어 인증된 기기간의 거리 측정이 가능할 뿐 아니라 거리 측정을 위한 과정안에서 기기간의 인증 절차 및 인증된 위치에 따른 사용자 동작도 수행할 수 있어 사용자에게 불필요한 인증 절차를 줄여 소모전류 감소 및 동작의 간소화를 할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 외부 전자 장치와의 통신을 수행하는 통신 모듈, 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 보안 프리엠블을 획득하고, 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하고, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하고, 상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하고, 상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 외부 전자 장치와의 통신을 수행하는 통신 모듈, 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 보안 프리엠블을 획득하고, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 수신하고, 상기 수신한 거리 측정 신호에 포함된 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 거리 측정 신호를 인증하고, 상기 인증이 성공한 경우, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로 상기 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 송신하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은 보안 프리엠블을 획득하는 동작, 통신 모듈을 제어하여 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 외부 전자 장치로 전송하는 동작, 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하는 동작, 상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하는 동작 및 상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 방법 및 그 전자 장치는 거리 측정 중에 인증을 수행함으로써 릴레이 공격과 같은 외부 공격으로부터 보호할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른, 프로그램을 예시하는 블록도이다.
도 3은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른, 전자 장치에서 운용되는 일반 실행 환경과 보안 실행 환경을 도시하는 블록도이다.
도 4는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 예를 도시하는 블록도이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 HRP-UWB 방식에서 전송되는 물리계층 신호의 프레임을 도시한 도면이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 프리엠블 심볼 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 PSDU에 실려 전송되는 MAC 계층 프레임 포맷을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 SS-TWR (single-sided two-way ranging) 방식을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 DS-TWR (double-sided two-way ranging) 방식을 도시한 도면이다
도 9는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 본 발명에서 제안하는 HRP-UWB 방식에서 전송되는 물리계층 신호의 프레임을 도시한 도면이다.
도 10은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정 및 인증이 진행되는 상황을 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 상황에서 전자 장치 V와 전자 장치 S 간의 거리 측정 및 인증을 위한 동작을 도시한 도면이다.
도 12는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정을 개시하는 전자 장치에서 인증 및 거리 계산 동작을 도시한 흐름도이다.
도 13은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정의 대상 장치에서 상대방 인증 및 거리 계산 동작을 도시한 흐름도이다.
도 14는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 보안 프리엠블 코드를 획득하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 15는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정을 개시하는 전자 장치에서 특정 조건에서 인증 및 거리 계산을 수행하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.
도 1은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참고하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드(embedded) 된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 적어도 하나의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 적어도 하나의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 적어도 하나의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 적어도 하나의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 적어도 하나의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 적어도 하나의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 프로그램(140)을 예시하는 블록도(200)이다. 일 실시 예에 따르면, 프로그램(140)은 전자 장치(101)의 하나 이상의 리소스들을 제어하기 위한 운영 체제(142), 미들웨어(144), 또는 상기 운영 체제(142)에서 실행 가능한 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다. 운영 체제(142)는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 프로그램(140) 중 적어도 일부 프로그램은, 예를 들면, 제조 시에 전자 장치(101)에 프리로드(preload) 되거나, 또는 사용자에 의해 사용 시 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102 또는 104), 또는 서버(108))로부터 다운로드 되거나 갱신될 수 있다.
운영 체제(142)는 전자 장치(101)의 하나 이상의 시스템 리소스들(예: 프로세스, 메모리, 또는 전원)의 관리(예: 할당 또는 회수)를 제어할 수 있다. 운영 체제(142)는, 추가적으로 또는 대체적으로, 전자 장치(101)의 다른 하드웨어 디바이스, 예를 들면, 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 안테나 모듈(197), 블루투스(233), UWB(237), NFC(near field communication)(241), 또는 SPI(serial peripheral interface)(243)를 구동하기 위한 하나 이상의 드라이버 프로그램 및 HAL(hardware abstraction layer)(231, 235, 239, 또는 243)들을 포함할 수 있다.
미들웨어(144)는 전자 장치(101)의 하나 이상의 리소스들로부터 제공되는 기능 또는 정보가 어플리케이션(146)에 의해 사용될 수 있도록 다양한 기능들을 어플리케이션(146)으로 제공할 수 있다. 미들웨어(144)는, 예를 들면, 어플리케이션 매니저(201), 윈도우 매니저(203), 멀티미디어 매니저(205), 리소스 매니저(207), 파워 매니저(209), 데이터베이스 매니저(211), 패키지 매니저(213), 커넥티비티 매니저(215), 노티피케이션 매니저(217), 로케이션 매니저(219), 그래픽 매니저(221), 시큐리티 매니저(223), 통화 매니저(225), 음성 인식 매니저(227), 블루투스 매니저(228), 또는 UWB 매니저(229)를 포함할 수 있다.
어플리케이션 매니저(201)는, 예를 들면, 어플리케이션(146)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(203)는, 예를 들면, 화면에서 사용되는 하나 이상의 GUI 자원들을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(205)는, 예를 들면, 미디어 파일들의 재생에 필요한 하나 이상의 포맷들을 파악하고, 그 중 선택된 해당하는 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 상기 미디어 파일들 중 해당하는 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(207)는, 예를 들면, 어플리케이션(146)의 소스 코드 또는 메모리(130)의 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(209)는, 예를 들면, 배터리(189)의 용량, 온도 또는 전원을 관리하고, 이 중 해당 정보를 이용하여 전자 장치(101)의 동작에 필요한 관련 정보를 결정 또는 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 파워 매니저(209)는 전자 장치(101)의 바이오스(BIOS: basic input/output system)(미도시)와 연동할 수 있다.
데이터베이스 매니저(211)는, 예를 들면, 어플리케이션(146)에 의해 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(213)는, 예를 들면, 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다. 커넥티비티 매니저(215)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 무선 연결 또는 직접 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(217)는, 예를 들면, 지정된 이벤트(예: 착신 통화, 메시지, 또는 알람)의 발생을 사용자에게 알리기 위한 기능을 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(219)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(221)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 하나 이상의 그래픽 효과들 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다.
시큐리티 매니저(223)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 통화(telephony) 매니저(225)는, 예를 들면, 전자 장치(101)에 의해 제공되는 음성 통화 기능 또는 영상 통화 기능을 관리할 수 있다. 음성 인식 매니저(227)는, 예를 들면, 사용자의 음성 데이터를 서버(108)로 전송하고, 그 음성 데이터에 적어도 일부 기반하여 전자 장치(101)에서 수행될 기능에 대응하는 명령어(command), 또는 그 음성 데이터에 적어도 일부 기반하여 변환된 문자 데이터를 서버(108)로부터 수신할 수 있다.
블루투스 매니저(228)는, 예를 들면, 전자 장치(101)에 의해 제공되는 블루투스 통신 기능을 관리하고, 어플리케이션의 프로그램에 블루투스 통신 관련 API를 제공할 수 있다. UWB 매니저(229)는, 예를 들면, 전자 장치(101)에 의해 제공되는 UWB 통신 기능을 관리하고, 어플리케이션의 프로그램에 UWB 관련 API를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 미들웨어(244)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 미들웨어(144)의 적어도 일부는 운영 체제(142)의 일부로 포함되거나, 또는 운영 체제(142)와는 다른 별도의 소프트웨어로 구현될 수 있다.
어플리케이션(146)은, 예를 들면, 홈(251), 다이얼러(253), SMS/MMS(255), IM(instant message)(257), 브라우저(259), 카메라(261), 알람(263), 콘택트(265), 음성 인식(267), 이메일(269), 달력(271), 미디어 플레이어(273), 앨범(275), 와치(277), 헬스(279)(예: 운동량 또는 혈당과 같은 생체 정보를 측정), 또는 환경 정보(281)(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 측정) 어플리케이션, UWB(285)(예: 지불/고객, 레인징/지엽화, 스마트 키) 어플리케이션을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 어플리케이션(146)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션(미도시)을 더 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로 지정된 정보 (예: 통화, 메시지, 또는 알람)를 전달하도록 설정된 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하도록 설정된 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 노티피케이션 릴레이 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치(101)의 다른 어플리케이션(예: 이메일 어플리케이션(269))에서 발생된 지정된 이벤트(예: 메일 수신)에 대응하는 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 노티피케이션 릴레이 어플리케이션은 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 전자 장치(101)의 사용자에게 제공할 수 있다.
장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치(101)와 통신하는 외부 전자 장치 또는 그 일부 구성 요소(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))의 전원(예: 턴-온 또는 턴-오프) 또는 기능(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180)의 밝기, 해상도, 또는 포커스)을 제어할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 추가적으로 또는 대체적으로, 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션의 설치, 삭제, 또는 갱신을 지원할 수 있다.
도 3은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른, 전자 장치(예: 전자 장치(101))에서 운용되는 일반 실행 환경과 보안 실행 환경을 도시하는 블록도(300)이다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 전자 장치는 보안 강화를 위해 복수의 보안 레벨을 가진 실행 환경들을 운용할 수 있다. 복수의 실행 환경들은, 예를 들면, REE(rich execution environment)(310) 및 TEE(trusted execution environment)(320)를 포함할 수 있다. REE(310)는, 예를 들면, 제1 보안 레벨을 가지는 제1 실행 환경일 수 있다. TEE(320)는, 예를 들면, 제1 보안 레벨과 다른(예: 높은) 제2 보안 레벨을 가지는 제2 실행 환경일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 제3 보안 레벨을 가지는 제3 실행 환경을 포함할 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.
TEE(320)는 상대적으로 높은 보안 레벨이 요구되는 데이터를 안전한 환경 내에서 저장하고 관련 동작을 수행할 수 있다. TEE(320)는 전자 장치의 어플리케이션 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)) 상에서 동작하고, 전자 장치의 제조 과정에서 결정된 신뢰할 수 있는 하드웨어 구조에 기반하여 동작할 수 있다. TEE(320)는 어플리케이션 프로세서 또는 메모리를 일반 영역과 보안 영역으로 구분하여 보안 영역에서 동작할 수 있다. TEE(320)는 보안이 필요한 소프트웨어나 하드웨어를 보안 영역에서만 동작하게 하도록 설정할 수 있다. 전자 장치는 하드웨어의 물리적 변경 또는 소프트웨어의 논리적 변경을 통하여 보안 실행 환경을 운용할 수 있다. TEE(320)는 임베디드 보안 요소(embedded secure element; eSE), 보안 요소(secure element) 또는 트러스트 존(trust zone)이라 지칭될 수 있다.
TEE(320)는 REE(310)와 하드웨어적인 제약을 통하여 서로 분리될 수 있고, 동일한 하드웨어에서 소프트웨어적으로 분리되어 동작할 수 있다. REE(310)에서 동작하는 적어도 하나의 어플리케이션(예: UWB 스마트 키, 결제, 컨택트, 이메일, 또는 브라우저)은 TEE(320)에 접근이 허용된 API(예: TEE functional API 또는 TEE client API)를 이용할 수 있다. 상기 적어도 하나의 어플리케이션은 상기 API를 이용하여 일반 실행 환경의 통신 에이전트(REE communication agent)에서 보안 실행 환경의 통신 에이전트(TEE communication agent)로 메시지를 전달할 수 있다. 상기 메시지는 하드웨어적으로 TEE(320)에만 전달될 수 있도록 구현될 수 있다. 보안 실행 환경의 통신 에이전트는 상기 메시지를 수신하여 상기 메시지와 관련된 보안 어플리케이션(trusted application(TA))(예: DRM, 보안 결제 모듈, 또는 보안 생체 정보 모듈)에 전달할 수 있다. 보안 어플리케이션은 상기 메시지에 관련된 동작을 수행할 수 있으며, 동작에 대한 결과를 보안 실행 환경의 통신 에이전트를 통하여 일반 실행 환경의 통신 에이전트에 전달할 수 있다. 상기 일반 실행 환경의 통신 에이전트는 일반 실행 환경에서 운용 중인 적어도 하나의 어플리케이션에 상기 결과를 전달할 수 있다.
도 4는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치(401)(예: 전자 장치(101), 스마트 키, 자동차, 또는 도어락)의 기능적 구성의 예를 도시하는 블록도(400)이다. 도 4는 본 발명에서 제시하는 방법을 실현하기 위하여 필요한 최소한의 기능적 구성만을 간략하게 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(401)는, 프로세서(420), 제1 통신 모듈(410) 및/또는 제2 통신 모듈(430)을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 전자 장치(401)에는 이 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 제1 통신 모듈(410)은 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(104), 휴대폰, 자동차, 도어락, 또는 스마트 키)와 인증을 위한 정보를 교환하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 통신 모듈(410)은 프로세서(420)의 제어 하에 증명(credential) 정보를 외부 전자 장치로 전송하고, 외부 전자 장치로부터 증명 정보를 수신할 수 있다. 증명 정보는 프로세서(420)에 의하여 생성될 수 있다. 일 실시 예로, 증명 정보는 프로세서(420)에 의하여 TEE(320) 영역에서 처리되어 생성될 수 있다. 다른 일 실시 예로, 증명 정보는 프로세서(420)의 제어 하에 제1 통신 모듈(410)에 의하여 생성될 수도 있다. 증명 정보는 이후 거리 측정 시에 사용되는 보안 프리엠블 코드 생성에 사용될 수 있고, 또한, 증명 정보는 생성된 보안 프리엠블 코드에 기초한 보안 프리엠블 생성에 사용될 수 있다. 제1 통신 모듈(410)은 블루투스, WiFi, UWB, 또는 LF(low frequency)와 같은 통신 방식을 사용할 수 있다. 또한, 제1 통신 모듈(410)은 제2 통신 모듈(430)을 이용하여 외부 전자 장치와 통신 연결을 설정하기 위해 필요한 파라미터들을 외부 전자 장치와 교환할 수 있다. 제2 통신 모듈(430)이 UWB 통신 방식을 사용하는 경우, 채널, 프리엠블 코드, PRF(pulse repetition frequency), 또는 데이터 레이트와 같은 파라미터가 교환될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 제2 통신 모듈(430)은 외부 전자 장치와의 거리를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 제2 통신 모듈(430)은 UWB 방식을 사용할 수 있다. 제2 통신 모듈(430)은 프로세서(420)의 제어 하에 외부 전자 장치와의 거리를 측정하기 위한 신호를 생성하여 외부 전자 장치로 전송하고, 관련 신호를 수신할 수 있다. 제2 통신 모듈(430)은 신호를 생성하기 위해 종래의 표준 규격들에서 사용하고 있는 프리엠블을 이용할 수 있다. 또한, 제2 통신 모듈(430)은 표준 규격에 따라 다양한 포맷을 가지는 신호를 생성할 수 있다. 일 실시 예로, 제2 통신 모듈(430)은 IEEE 802.15.4a에 기초한 물리 계층 UWB(ultra wide band) 신호 체계를 사용하여 실시간 위치 시스템(real time locating systems, RTLS)의 무선 인터페이스를 정의한 ISO 24730-62 규격의 HRP-UWB(high rate pulse repetition frequency ultra wide band) 방식으로 거리 및 위치를 측정할 수 있다.
이하에서, 본 개시는 제2 통신 모듈(430)에서 사용될 수 있는 ISO 24730-62 규격에서 정의한 HRP-UWB 방식에서 전송되는 신호의 프레임 포맷(frame format)에 대해 설명한다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 HRP-UWB 방식에서 전송되는 물리계층 신호의 프레임을 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, HRP-UWB 방식에서 전송되는 신호의 프레임(frame) 또는 PPDU (PHY protocol data unit)(500)은 동기 헤더(synchronization header, SHR)(510), 물리계층 헤더(PHY header, PHR)(520) 및 데이터 필드(physical service data unit, PSDU)(530)를 포함할 수 있다.
SHR(510)은 프리엠블(preamble)(511) 및 SFD(start of frame delimiter)(513)를 포함할 수 있다.
프리엠블(511)은 16, 64, 1024 또는 4096 심볼(symbol)들을 가질 수 있으며, 응용 분야의 요구사항에 따라 사용할 프리엠블(511)이 특정될 수 있다. [표 1]은 프리엠블(511)의 특성을 나타낸다.
채널 번호 코드 길이 Peak PRF (MHz) Mean PRF (MHz) 델타 길이 심볼 당 칩 수 심볼 길이 Tpsym(ns) 기본
전송률 Msymbol/s
{0:15} 31 31.20 16.10 16 496 993.59 1.01
{0:3, 5:6, 8:10, 12:14} 31 7.80 4.03 64 1984 3974.36 0.25
{0:15} 127 124.80 62.89 4 508 1017.63 0.98
[표 1]에 도시된 바와 같이, 다른 특성의 프리엠블이 채널에 따라 사용될 수 있다. 프리엠블의 각 심볼은 496, 1984 또는 508의 칩(chip)들로 구성될 수 있다. 또한 프리엠블의 각 심볼은 길이 31의 프리엠블 코드 또는 길이 127의 프리엠블 코드를 기초로 구성될 수 있다. 각 프리엠블 코드는 {-1, 0, 1}의 세 개의 값 중에서 하나를 가지는 일련의 코드 심볼일 수 있다. 일 예로 길이 31의 프리엠블 코드는 {-1, 0, 1} 중의 하나의 값을 가지는 코드 31개로 구성될 수 있다. 데이터 전송을 위하여 표준 문서에 미리 정의되어 있는 프리엠블 코드 중의 하나가 사용될 수 있다. 프리엠블의 심볼 하나는 (델타 길이)x(코드 길이) 만큼의 칩들(예: 31x16=496, 127x4=508)로 구성될 수 있다.
도 5b는 일 실시예에 따른 프리엠블 심볼 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 프리엠블의 심볼(560)은 길이 L의 프리엠블 코드(540)를 기초로 구성될 수 있다. 하나의 프리엠블 심볼(560)을 구성하기 위하여, (델타 길이) 개수의 칩(550)에서 첫번째 칩(551, 552, 553)은 순차적으로 프리엠블 코드(540) 중의 하나의 값에 대응되는 신호를 가지고, 나머지 칩(554, 555, 556), 즉 두번째 칩에서 (델타 길이)까지의 칩은 아무 신호도 가지지 않는다.
수신 장치는 프리엠블(511)을 인식함으로써 UWB 패킷 프레임이 전송되고 있음을 인지할 수 있다. 이에 따라 프리엠블(511) 필드를 SYNC(synchronization) 필드로 칭할 수도 있다. 1024 또는 4096 심볼과 같이 긴 길이의 프리엠블(511)은 처리 이득을 통해 SNR(signal-to-noise ratio)을 개선하도록 할 수 있어 넌코히어런트(non-coherent) 수신 장치에 선호될 수 있다.
SFD(513)는 프리엠블(511)이 종료되고 PHR(520)이 시작됨을 알리기 위한 신호이다. SFD(513)는 프레임 타이밍을 수립하기 위해 사용될 수 있다. 레인징(ranging) 시에 SFD(513)가 검출된 시간이 패킷 프레임 전송 시간 및/또는 패킷 프레임의 수신 시간으로 정해질 수 있다. SFD(513)는 8 심볼(symbol) 또는 16 심볼의 길이를 가질 수 있다.
PHR(520)은 16개의 심볼로 구성될 수 있다. PHR(520)은 수신 장치에서 패킷의 성공적인 디코딩을 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로서, PHR(520)은 PSDU(530)를 전송하기 위해 사용된 데이터 레이트, 현재 프레임의 프리엠블 길이, 0에서 1209 심볼 길이를 가질 수 있는 PSDU(530)의 길이와 같은 정보를 포함할 수 있다.
PSDU(530)는 전송할 데이터를 포함할 수 있다. PSDU(530)에 실려 전송되는 데이터는 PHR(520)에 포함되어 있는 데이터 레이트로 전송될 수 있다. PSDU(530)에 실려 전송되는 데이터는 후술할 도 6에 도시된 MAC 계층 프레임 포맷에 따라 구성될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 PSDU에 실려 전송되는 MAC 계층 프레임 포맷을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, MAC 계층 프레임(600)은 2 옥텟(octet)의 프레임 제어 필드(610), 1 옥텟의 시퀀스 번호 필드(620), 2 옥텟의 어플리케이션 아이디 필드(630), 2 옥텟 또는 8 옥텟의 목적지 주소 필드(640), 2옥텟 또는 8옥텟의 전송자 주소 필드(650), 변경 가능한 길이의 어플리케이션 데이터 필드(660) 및 2 옥텟의 프레임 검사 시퀀스(frame check sequence, FCS) 필드(670)로 구성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 본 발명의 제안하는 방법 및 장치는 도 6의 MAC 계층 프레임이 없는, 즉 PSDU(530)의 길이가 0인 물리계층 프레임을 사용할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(420)는 제1 통신 모듈(410) 및 제2 통신 모듈(430)과 밀접하게 결합되어 외부 전자 장치와의 거리 측정 및 인증을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4의 일 실시 예에 따른 블록도에서 프로세서(420)는 제1 통신 모듈(410) 및 제2 통신 모듈(430)과 별도로 도시되어 있지만 프로세서(420)는 제1 통신 모듈(410) 및/또는 제2 통신 모듈(430)에 임베디드(embedded)되어 있을 수 있으며, 제1 통신 모듈(410) 및/또는 제2 통신 모듈(430)에 임베디드(embedded)된 프로세서를 포함하여 다수 개의 프로세서가 결합되어 프로세서(420)를 구성할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(420)는 제1 통신 모듈(410)이 제공하는 제1 통신 방식을 이용하여 인증에 필요한 정보를 생성하기 위한 정보를 송수신할 수 있다. 일 실시 예로 프로세서(420)는 증명 정보를 생성하고, 생성된 증명 정보를 제1 통신 모듈(410)을 이용하여 외부 전자 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(420)는 외부 전자 장치로부터 미리 수신한 외부 전자 장치의 공개키(public key)로 증명 정보를 암호화해 외부 전자 장치로 전송할 수 있다. 외부 전자 장치는 암호화된 증명 정보를 수신하고, 외부 전자 장치의 개인키(private key)를 이용하여 증명 정보를 복호화 할 수 있다.
공개키 암호화 방식을 사용하기 위하여 전자 장치와 외부 전자 장치 간에는 공개키 교환 과정이 필요하다. 따라서, 일 실시 예로 프로세서(420)는 외부 전자 장치와 최소 1회의 등록 동작을 수행하여 공개키를 교환할 수 있다. 공개키 교환 과정은 전자 장치와 외부 전자 장치 당사간에서 수행될 수 있으나, 인증 서버를 통해 교환될 수도 있다. 일 실시 예로, 전자 장치는 인증 서버로 외부 전자 장치의 공개키를 요청하고, 인증 서버로부터 외부 전자 장치의 공개키를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(420)는 외부 전자 장치와 직접 또는 인증 서버를 통해 공개키를 교환하기 전에 외부 전자 장치와 보안 프리엠블을 사용하여 거리 측정을 수행하도록 설정되어 있는지 확인하고, 보안 프리엠블을 사용하도록 설정된 경우에만 외부 전자 장치와 직접 또는 인증 서버를 통해 공개키를 교환할 수도 있다. 이때, 외부 전자 장치 또는 외부 전자 장치의 공개키의 인증 레벨에 따라 등록 동작이 달라질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치가 자동차라면, 외부 전자 장치 또는 외부 전자 장치의 공개키의 인증 레벨은 자동차 소유주인지 또는 임시 사용자인지에 따라 달라질 수 있으며 자동차 소유주인 경우에는 등록 모드에 진입해야 할 수도 있다. 그리고 증명 정보는 그 크기를 다양하게 가져갈 수 있지만 AES(advanced encryption standard) 기반 암호화 방식의 경우에는 128, 192 또는 256 비트의 크기를 가질 수 있다.
프로세서(420)는 제1 통신 모듈(410)을 이용하여 증명 정보를 포함하는 신호 송신에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 외부 전자 장치의 증명 정보를 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 수신한 증명 정보는 외부 전자 장치에 의하여 미리 교환된 전자 장치의 공개키로 암호화되어 있으며, 프로세서(420)는 개인키를 사용하여 외부 전자 장치의 증명 정보를 복호화 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(420)는 자신의 증명 정보(이하 제1 증명 정보) 및 외부 전자 장치로부터 수신한 외부 전자 장치의 증명 정보(이하 제2 증명 정보)에 적어도 일부 기반하여 보안 프리엠블을 생성할 수 있다. 또는 프로세서(420)는 제2 통신 모듈(430)이 제1 증명 정보 및 제2 증명 정보에 적어도 일부 기반하여 보안 프리엠블을 생성하도록 제어할 수 있다. 일 실시 예로, 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 [표 1] 및 도 5b에 보여지는 것과 같은 프리엠블의 특성을 가지는 보안 프리엠블을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 [표 1] 및 도 5b에 보여지는 것과 같은 프리엠블의 특성에서 길이 31의 프리엠블 코드 또는 길이 127의 프리엠블 코드를 제1 증명 정보 및 제2 증명 정보의 적어도 일부에 기반하여 생성하여 사용하고, 나머지 특성들은 동일하게 유지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 제1 증명 정보 및 제2 증명 정보를 기반으로 대칭키 생성 알고리즘(예를 들면, AES 128)을 이용하여 길이 31의 보안 프리엠블 코드 또는 길이 127의 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 일 실시 예로, 제1 증명 정보는 128비트의 키 값이고, 제2 증명 정보는 128비트 일반 문자(plain text)일 때, 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 이 두 개의 증명 정보를 기초로 AES 암호화 알고리즘을 이용하여 고유의 128비트 암호문(cipher text)을 생성할 수 있다. 그리고 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 이 128비트 암호문 중의 일부를 취하거나, 스크램블(scrambling)과 같은 처리를 수행한 후에 일부를 취하여 길이 31의 보안 프리엠블 코드 또는 길이 127의 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다.
제2 통신 모듈(430)은 프로세서(420) 또는 자신이 생성한 길이 31의 보안 프리엠블 코드 또는 길이 127의 보안 프리엠블 코드를 사용하여 전송할 신호의 프리엠블을 포함하는 프레임을 생성하여 할 수 있다.
상술 설명에서 HRP-UWB 표준 규격에 기반하여 길이 31의 보안 프리엠블 코드 또는 길이 127의 보안 프리엠블 코드를 예로 들었으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 다른 길이의 보안 프리엠블 코드를 사용하여 프리엠블을 생성하는 것도 가능하다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(420)는 제2 통신 모듈(430)을 제어하여 외부 전자 장치와의 거리를 측정하도록 할 수 있다. 전자 장치는 제1 통신 모듈(410)에 의하여 제1 통신 방식으로 연결되어 있는 상태에서 제2 통신 모듈(430)을 이용하여 제2 통신 방식으로 연결될 수 있다. 만약 제1 통신 방식 및 제2 통신 방식이 모두 UWB인 경우 프로세서(420)는 제2 통신 방식으로 연결을 위한 별도의 동작을 수행할 필요가 없을 수 있고, 전자 장치는 제1 통신 모듈(410) 및 제2 통신 모듈(430) 중 하나는 구비할 필요없이, 하나의 통신 모듈만 가지고 있을 수 있다.
프로세서(420)는 외부 전자 장치와의 거리 측정을 위하여 표준 규격에 정의되어 있는 프리엠블 코드를 사용하는 종래의 프리엠블을 포함하는 신호를 생성하도록 제2 통신 모듈(430)을 제어할 수 있다. 생성된 신호의 포맷은 사용되는 규격에 따라 여러가지 포맷을 가질 수 있으나, 일 실시 예로 ISO 24730-62에서 규정된 방식으로 거리 및 위치를 측정하는 경우, 생성된 신호는 도 5a에 도시된 형태의 프레임을 포함할 수 있다.
프로세서(420)는 외부 전자 장치와의 거리 측정을 위하여 ToF 기반의 거리 측정 방식을 수행할 수 있으며, 일 실시 예로 TWR(two-way ranging) 방식을 수행할 수 있다. TWR 방식의 대표적인 실시 예로 SS-TWR(single-sided TWR) 또는 DS-TWR(double-sided TWR)이 있다. DS-TWR 방식으로 거리를 측정하는 경우 전자 장치뿐만 아니라 상대방 전자 장치도 함께 거리 측정이 가능할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 SS-TWR 방식을 도시한 도면(700)이다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 도 7에 도시된 전자 장치 A(701) 또는 전자 장치 B(703)는 도 1에 도시된 전자 장치(101) 또는 도 4에 도시된 전자 장치(401)일 수 있다.도 7을 참조한 SS-TWR 방식에 따르면, 거리 측정(ranging)을 시작하는 전자 장치 A(701)는 거리 측정을 위한 Poll 신호(710, 730)를 전송하고 그에 대한 응답 신호(720, 740)를 수신할 수 있다. 전자 장치 A(701)는 Poll 신호를 전송한 시간과 응답 신호를 수신한 시간, 그리고 전자 장치 B(703)에서의 내부 처리 시간을 기초로 전자 장치 A(701)에서 전자 장치 B(703)까지의 신호 전달 시간을 계산하고, 이로부터 물리적 계산에 의하여 거리를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치 B(703)는 자신의 내부 처리 시간을 응답 신호(720, 740)에 포함시켜 전자 장치 A(701)로 전달할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 전력 소모를 줄이기 위하여 Poll 신호(710, 730)는 다음 Poll 신호가 전송될 시간을 포함할 수 있다. 그러면 전자 장치 A(701) 및 전자 장치 B(703)는 현재의 SS-TWR 방식에 의한 거리 측정 후에 다음 Poll 신호가 전송될 시간까지 전원을 최소한으로 사용하는 슬립(sleep) 모드에 들어가 사용 전력을 줄일 수 있다. SS-TWR 방식에 의한 경우, 전자 장치 A(701)는 거리를 측정할 수 있으나, 전자 장치 B(703)는 거리를 측정할 수 없다.
도 8은 일 실시 예에 따른 DS-TWR 방식을 도시한 도면(800)이다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 도 8에 도시된 전자 장치 A(801) 또는 전자 장치 B(803)는 도 1에 도시된 전자 장치(101) 또는 도 4에 도시된 전자 장치(401)일 수 있다.
도 8을 참조한 DS-TWR 방식에 따르면, 레인징을 시작하는 전자 장치 A(801)에 의하여 거리 측정을 위한 Poll 신호(810, 840)을 전송하고, 그에 대한 응답 신호(820, 850)를 수신하고, 다시 파이널 신호 (830, 860)를 전송할 수 있다. 이에 따라 전자 장치 B(803)는 Poll 신호(810, 840)를 수신하고, 그에 대한 응답 신호(820, 850)를 전송하고, 파이널 신호(830, 860)를 다시 수신할 수 있다. 전자 장치 A(801)는 Poll 신호(810, 840)를 송신한 시간, 응답 신호(820, 850)를 수신한 시간 및 전자 장치 B(803)의 내부 처리 시간을 기초로 전자 장치 A(801)에서 전자 장치 B(803)까지의 신호 전달 시간을 계산하고, 이로부터 물리적 계산에 의하여 거리를 측정할 수 있다. 전자 장치 B(803)는 응답 신호(820, 850)를 송신한 시간, 파이널 신호(830, 860)를 수신한 시간 및 전자 장치 A(801)의 내부 처리 시간을 기초로 전자 장치 B(803)에서 전자 장치 A(801)까지의 신호 전달 시간을 계산하고, 이로부터 물리적 계산에 의하여 거리를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치 B(803)는 자신의 내부 처리 시간을 응답 신호(820, 850)에 포함시켜 전자 장치 A(801)로 전달할 수 있고, 전자 장치 A(801)는 자신의 내부 처리 시간을 파이널 신호(830, 860)에 포함시켜 전자 장치 B(803)로 전달할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 전력 소모를 줄이기 위하여 응답 신호(820, 850)는 다음 Poll 신호를 전송하여야 하는 시간을 포함할 수 있다. 그러면 전자 장치 A(801) 및 전자 장치 B(803)는 현재의 DS-TWR 방식에 의한 거리 측정 후에 다음 Poll 신호가 전송될 시간까지 전원을 최소한으로 사용하는 슬립(sleep) 모드에 들어가 사용 전력을 줄일 수 있다. DS-TWR 방식에 의한 경우, 전자 장치 A(801) 및 전자 장치 B(803) 모두 거리를 측정할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(401)의 프로세서(420)는 지정된 조건을 만족하는 경우 거리 측정과 인증 동작을 함께 수행하기 위하여 제2 통신 모듈(430)이 보안 프리엠블을 포함하는 프레임을 생성하도록 제어할 수 있다. 프로세서(420)는 지정된 조건으로 전자 장치(401)와 외부 전자(102) 장치 사이의 거리, 전자 장치(401) 또는 외부 전자 장치(102)에서 발생한 이벤트를 설정할 수 있다. 일 실시 예로, 프로세서(420)는 전자 장치(401)와 외부 전자 장치(102) 사이의 거리가 미리 지정된 거리 이내인 경우 또는 지정된 이벤트가 발생한 경우에 보안 프리엠블을 포함하는 프레임을 생성하도록 제2 통신 모듈(430)을 제어하고, 제2 통신 모듈(430)은 보안 프리엠블을 포함하는 프레임 신호를 전송하여 거리 측정 및 인증 동작을 함께 수행할 수 있다. 프로세서(420)는 지정된 이벤트로 예를 들면 사용자가 자동차의 문을 열거나 시동 버튼을 누르는 경우, 또는 사용자가 특정 거리 이내로 진입하는 경우를 설정할 수 있다. 지정된 이벤트가 발생하는 경우, 프로세서(420)는 제1 통신 모듈(410) 또는 제2 통신 모듈(430)을 통해 해당 내용을 외부 전자 장치에 전달하여, 이후 전자 장치(401)와 외부 전자 장치(102) 간에 정보를 교환하기 위해서는 보안 프리엠블을 포함하는 프레임을 사용해야 함을 알려줄 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(420)는 지정된 조건이 만족되어 거리 측정 및 인증이 필요하다고 판단되는 경우, 제2 통신 모듈(430)을 제어하여, 외부 전자 장치(102)와 거리 측정 및 인증을 함께 수행하도록 할 수 있는 보안 프리엠블을 포함하는 프레임 신호를 생성하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 거리 측정 및 인증을 위하여 생성한 보안 프리엠블을 도 5a에 도시된 종래의 프리엠블이 위치하였던 프리엠블 필드(511)에 종래의 프리엠블을 대신하여 위치시킬 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 도 9에 도시된 것처럼 SHR(910)과 PHR(930) 사이에 보안 프리엠블 필드(970)를 추가로 포함시키고 생성한 보안 프리엠블을 보안 프리엠블 필드(970)에 위치시킬 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(420)는 생성된 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정을 위한 신호를 전송하기 전에 제1 통신 모듈(410) 또는 제2 통신 모듈(430)을 통해 특정한 명령 신호 또는 표시 신호를 먼저 전송함으로써 이후에는 보안 프리엠블을 사용한 신호를 전송함을 알려줄 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면 프로세서(420) 및/또는 제2 통신 모듈(430)은 생성된 보안 프리엠블을 포함하는 신호를 이용하여 거리 측정 및 인증을 함께 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따라 거리 측정 방식으로 SS-TWR을 사용하는 경우, 전자 장치(예 도 7의 전자 장치 A(701))의 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)은 외부 전자 장치(예: 도 7의 전자 장치 B(703))로 보안 프리엠블을 포함하는 신호(예: 도 5a의 프레임(500) 또는 도 9의 프레임(900))를 전송할 수 있다. 외부 전자 장치는 이전에 교환한 제1 및 제2 증명 정보를 통해 자체적으로 생성한 보안 프리엠블과 전자 장치로부터 전송된 신호에 포함된 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 동일한 지를 판단할 수 있다. 판단 결과 양 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 동일하다면, 외부 전자 장치는 수신한 신호가 정당한 사용자로부터 전송되었다는 인증을 완료할 수 있다. 외부 전자 장치는 수신한 신호에 대한 인증이 완료되면, 보안 프리엠블이 포함된 응답 신호를 전자 장치로 전송할 수 있다. 이때 사용되는 보안 프리엠블은 정해진 규칙에 따라 제1 증명 정보 및 제2 증명 정보의 적어도 일부를 사용하여 생성되는 보안 프리엠블 코드를 이용하여 생성된 것일 수 있다. 또한, 외부 전자 장치에 의해 전자 장치로 전송되는 신호에 포함된 보안 프리엠블은 전자 장치가 외부 전자 장치로 전송한 신호에 포함된 보안 프리엠블과 다를 수 있다. 만약, 판단 결과 전자 장치가 보낸 신호에 포함된 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 외부 전자 장치가 자체적으로 생성한 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드와 상이하다면, 인증에 실패한 것으로 판단하고 통신이 종료되고 거리 측정에 실패하게 된다.
전자 장치의 프로세서(420)는 외부 전자 장치가 송신한 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정을 위한 신호를 수신하면, 프로세서(420)는 제1 증명 정보 및 제2 증명 정보를 정해진 규칙에 따라 적어도 일부 사용하여 생성한 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드와 수신한 신호에서 추출한 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 비교할 수 있다. 비교 결과 양 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 동일하다면, 프로세서(420)는 수신한 신호가 정당한 외부 전자 장치로부터 전송되었다는 인증을 완료하고, 일 실시 예에 따라, 도 7에 도시된 SS-TWR 거리 측정 방식에 따라 프로세서(420)의 제어에 의해 송수신한 신호의 TOF 정보를 이용하여 외부 전자 장치와의 거리 측정도 완료하게 된다. 만약 외부 전자 장치가 보낸 신호에 포함된 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드와 프로세서(420) 또는 제2 통신 모듈(430)이 생성한 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 서로 상이하다면, 인증에 실패하고, 거리 측정도 실패하며 통신이 종료될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 프로세서(420)는 제2 통신 모듈(430)을 제어하여 거리 측정 및 인증 과정을 함께 진행하다가, 자동차의 문 열림 버튼 눌림, 문 버튼 눌림, 문 손잡이 잡힘, 시동 버튼 눌림, 또는 거리가 일정 범위 이내로 좁혀짐과 같이 자동차의 문이 열릴 수 있는 상황 또는 자동차의 시동이 걸릴 수 있는 상황이 발생하는 경우를 포함하는 미리 설정된 특정 상황의 경우 별도의 인증을 한번 더 진행할 수 있다.
도 10은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정 및 인증이 진행되는 상황을 도시한 도면(1000)이고, 도 11은 도 10의 상황에서 전자 장치 V(1021)(예: 자동차(1020)에 구비된 본원 발명에 따른 전자 장치)와 전자 장치 S(1010)(예: 스마트폰 또는 스마트 키) 간의 거리 측정 및 인증을 위한 동작을 도시한 도면(1100)이다.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따라, 전자 장치S(1010)(예: 스마트폰 또는 스마트 키)를 소지하고 있는 사용자가 자동차(1020)를 이용하기 위하여 자동차(1020)로 이동할 수 있다. 이때, 자동차(1020)에 구비된 전자 장치 V(1021)는 전자 장치S(1010)(예: 스마트폰 또는 스마트 키)와의 거리 측정 및 인증을 수행할 수 있으며, 측정된 거리에 따라 일반 프리엠블 또는 보안 프리엠블을 이용하여 거리 측정을 수행할 수 있다. 또한, 전자 장치 V(1021)는 추가적인 별도의 인증을 수행할 수도 있다. 이때, 자동차(1020)에 구비된 전자 장치 V(1021)와 전자 장치S(1010)(예: 스마트폰 또는 스마트 키)는 먼저 제1 통신 방식으로 통신하여 제2 통신 방식을 위한 파라미터들을 설정할 수 있고, 제2 통신 방식이 개시되도록 할 수 있다.
도 11을 참조하여 전체적인 과정을 살펴보면 하나 또는 그 이상의 실시 예들이 적용될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 제1 통신 방식으로 정보 교환(1101)을 수행할 수 있다. 교환하는 정보는 사용자 인증 또는 장치 인증에 필요한 정보를 생성하기 위한 정보일 수 있다. 일 실시 예로 전자 장치 V(1021)는 자신을 증명할 수 있는 증명 정보를 전자 장치 S(1010)로 전달할 수 있고, 이를 수신한 전자 장치 S(1010)도 자신의 증명 정보를 전자 장치 V(1021)로 전달할 수 있다. 전자 장치 S(1010) 및 전자 장치 V(1021)는 자신의 증명 정보 송신 시 암호화하여 송신할 수 있으며, 암호화는 상대방 장치의 공개키를 사용하여 수행할 수 있다.
또한, 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 레인징 또는 거리 측정을 위해 사용될 제2 통신 방식에서 적용할 파라미터를 교환할 수 있다. 제2 통신 방식으로 UWB 통신 방식을 사용하는 경우, 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 채널, 프리엠블 코드, PRF 또는 데이트 레이트와 같은 파라미터를 교환할 수 있다.
전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)의 제1 통신 방식을 이용한 정보 교환(1101)은 두 장치 사이의 거리가 제1 통신 방식을 이용하여 통신이 가능한 거리(예: 도 10의 영역(1031))에 있는 경우에 가능할 수 있다.
다음으로 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 제2 통신 방식을 개시하여 레인징 또는 거리 측정을 수행(1103)할 수 있다. 거리 측정 방식은 도 7에 도시된 SS-TWR 방식 또는 도 8에 도시된 DS-TWR 방식을 사용할 수 있다.
전자 장치 V(1021)는 전자 장치 S(1010)까지의 거리를 주기적으로 측정하면서 전자 장치 S(1010)까지의 거리에 따라 자신의 상태를 변경할 수 있다. 일 실시 예로 전자 장치 V(1021)는 전자 장치 S(1010)까지의 거리가 제1 설정된 거리(예: 도 10의 영역(1033)을 포함할 수 있는 거리)보다 작아지면 OR(out range) 상태(1131)로 변경될 수 있다. 또한, 전자 장치 V(1021)는 전자 장치 S(1010)까지의 거리가 제2 설정된 거리(예: 도 10의 영역(1035)를 포함할 수 있는 거리)보다 작아지면 IR(in range) 상태(1133)로 변경될 수 있다. 전자 장치 V(1021)는 거리 측정에 의하여 전자 장치 S(1010)가 자동차 내부에 있는 것으로 판단하면 ID(in door) 상태(1135)로 변경될 수 있다. 또한, 전자 장치 V(1021)는 전자 장치 S(1010)가 자동차 내부에 있으면서 자동차의 엔진이 켜지면 RE(run engine) 상태(1137)로 변경될 수 있고, 자동차가 움직이면 DR(drive 상태)로 변경될 수 있다.
전자 장치 V(1021)는 상술한 상태 변화 과정에서 주기적으로 전자 장치 S(1010)와 레인징(1105, 1107, 1111, 또는 1113)을 수행할 수 있다. 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010) 간의 레인징 시에 사용되는 프리엠블 또는 프리엠블 코드는 각 실시 예에 따라 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드이거나 종래의 표준 규격에 개시된 일반 프리엠블이거나 일반 프리엠블 코드일 수 있다.
일 실시 예로 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 모든 레인징 수행 과정(1103, 1105, 1107, 1111, 또는 1113)에서 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 사용할 수 있다. 따라서, 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 각각의 레인징 수행에서 사용하는 신호에 대하여 전송한 사용자를 인증할 수 있으므로 릴레이 공격과 같은 외부 공격으로부터 보호받을 수 있다.
다른 일 실시 예로 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 전자 장치 V(1021)가 OR 상태(1131)에 있을 때까지는 레인징 수행 과정(1103, 또는 1105)에서 일반 프리엠블 또는 일반 프리엠블 코드를 사용할 수 있다. 하지만, 전자 장치 V(1021)가 IR 상태(11330)가 된 이후, 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 레인징 수행 과정(1107, 1111, 또는 1113)에서 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 사용할 수 있다. 전자 장치 V(1021)가 IR 상태(1133)에 있는 경우, 전자 장치 S(1010)의 제어에 의하여 전자 장치 V(1021)의 주요 동작이 운용될 가능성이 있기 때문에 더 높은 사용자 인증 단계가 필요할 수 있다. 따라서, 전자 장치 V(1021)는 IR 상태(1133)로 진입하는 경우부터 레인징 수행 과정(1107, 1111, 또는 1113)에서 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 사용할 수 있다.
상술한 일 실시 예에서 전자 장치 V(1021)는 IR 상태(1133)에 있는 경우부터 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 사용하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니면 전자 장치 V(1021)는 OR 상태(1131)에 있는 경우부터 또는 ID 상태(1135)에 있는 경우부터 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 사용하는 것도 가능하다.
다른 일 실시 예로 전자 장치 V(1021)와 전자 장치 S(1010)는 추가적인 별도 인증을 수행(1109)할 수 있다. 예를 들어, 자동차의 문 열림 버튼 눌림, 문 버튼 눌림, 문 손잡이 잡힘, 시동 버튼 눌림, 거리가 일정 범위 이내임과 같이 자동차의 문이 열릴 수 있는 상황 또는 자동차의 시동이 걸릴 수 있는 상황이 발생하는 경우를 포함하는 미리 설정된 특정 상황이 발생하면 전자 장치 V(1021)는 보안 강화를 위하여 전자 장치 S(1010)에 대한 추가적인 인증을 시도할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 미리 설정된 특정 상황은 전자 장치 V(1021)의 위치, 현재 시간에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어 전자 장치 V(1021)의 위치가 집 주차장인지 아니면 마트 주차장인지에 따라 특정 상황이 발생될 수 있는 거리를 다르게 설정할 수 있다. 또 다른 예에서, 현재 시간이 낮인지 아니면 밤인지에 따라 특정 상황이 발생될 수 있는 거리를 다르게 설정할 수도 있다. 이러한 추가적인 인증은 제2 통신 방식이 아닌 제1 통신 방식으로 수행될 수 있다. 일 실시 예로, 추가적인 인증은 BLE(Bluetooth low energy)를 이용하여 사용자를 인증하는 종래의 사용자 인증일 수 있다.
도 11에 도시된 레인징 과정(1103, 1105, 1107, 1111, 또는 1113)이 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 사용하고, 이에 의한 인증이 실패한 경우에는 거리 측정을 위한 통신이 종료되고 거리 측정이 실패했음을 알려줄 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(420)는 보안이 필요한 동작에 대하여는 도 3에 도시된 TEE(320) 영역에서 수행되도록 할 수 있다. 일 실시 예로 프로세서(420)는 증명 정보를 생성하고, 증명 정보를 공개키로 암호화하거나, 개인키를 이용하여 수신한 신호로부터 증명 정보를 복호화 하는 동작을 TEE(320) 영역에서 수행하도록 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(420)는 보안 프리엠블을 생성하는 동작 및 수신한 신호의 보안 프리엠블과 자체 생성한 보안 프리엠블을 비교하여 외부 전자 장치를 인증하는 동작도 TEE(320) 영역에서 수행하도록 제어할 수 있다.
상술한 거리 측정과 인증을 함께 수행하는 동작은 다양한 전자 장치에서 구현될 수 있다. 일 실시 예로 본 발명에서 제안하는 동작은 웨어러블 기기, 스마트폰 또는 스마트 키와 같은 사용자의 장치와 자동차에서 구현되어 정당한 사용자가 자동차 주변의 일정 범위에 도달하는 경우, 인증을 획득한 뒤 자동차 관련 다양한 제어를 수행하도록 할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로 본 발명에서 제안하는 동작이 사용자의 웨어러블 기기와 노트북 간에 구현되어 일정 범위 내에 인증된 사용자가 있는 경우 노트북의 잠김 상태를 해제할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로 본 발명에서 제안하는 동작이 사용자의 웨어러블 기기 또는 무선 키와 도어락 사이에 구현되어 사용자 또는 무선 키가 일정 범위 내에 있고, 인증이 완료된 경우에만 문이 자동으로 열리도록 하는데 사용될 수 있을 것이다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 4의 전자 장치(401))는 외부 전자 장치(예: 스마트 키, 자동차, 도어락, 또는 노트북)와의 통신을 수행하는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190), 도 4의 제1 통신 모듈(410), 제2 통신 모듈(420)), 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 4의 프로세서(420)), 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리(예: 도 1의 메모리(130))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 보안 프리엠블을 획득하고, 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하고, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하고, 상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하고, 상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 인증인 성공한 경우, 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 외부 전자 장치로 상기 보안 프리엠블을 포함하는 파이널 신호를 추가적으로 전송하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 보안 프리엠블을 획득하기 위하여, 제1 증명 정보를 생성하고, 상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로 송신하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 제2 증명 정보를 수신하고, 상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 통신 모듈은 제1 통신 모듈 및 제2 통신 모듈을 포함하고, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 보안 프리엠블을 생성하기 위해 필요한 신호들을 송신 및 수신하도록 하고, 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 거리 측정 신호를 송신하고, 상기 응답 신호를 수신하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 외부 전자 장치로 신호를 전송 시마다 미리 정의된 규칙에 따라 상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상이한 보안 프리엠블을 생성하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치의 공개키로 암호화하여 전송하도록 하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치의 공개키로 암호화된 정보를 수신하고, 상기 전자 장치의 개인키로 상기 암호화된 정보를 복호하여 상기 제2 증명 정보를 획득하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 통신 모듈을 제어하여, 일반 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 측정하고, 상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하는지 또는 제1 이벤트가 수신되었는 지를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하거나 또는 제1 이벤트가 수신되었다면, 상기 통신 모듈을 통하여, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하고, 상기 통신 모듈을 통하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하고, 상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하고, 상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 보안 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 인증 및 거리를 측정하는 동안에, 제2 이벤트가 수신되었는지를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 제2 이벤트가 수신되었다면, 상기 외부 전자 장치와 별도의 인증 절차를 수행하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401), 스마트 키, 자동차, 도어락, 또는 노트북)는 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 도 4의 전자 장치(401), 스마트 키, 자동차, 도어락, 또는 노트북)와의 통신을 수행하는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190), 도 4의 제1 통신 모듈(410), 제2 통신 모듈(420)), 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 4의 프로세서(420)), 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리(예: 도 1의 메모리(130))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 보안 프리엠블을 획득하고, 상기 통신 모듈을 통해, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 수신하고, 상기 수신한 거리 측정 신호에 포함된 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 거리 측정 신호를 인증하고, 상기 인증이 성공한 경우, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로 상기 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 송신하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 외부 전자 장치로부터 파이널 신호를 수신하고, 상기 수신한 파이널 신호에 포함된 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 파이널 신호를 인증하고, 상기 인증이 성공한 경우, 상기 응답 신호가 송신된 시간 및 상기 파이널 신호를 수신한 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 보안 프리엠블을 획득하기 위하여, 상기 외부 전자 장치의 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로부터 수신하고, 제2 증명 정보를 생성하고, 상기 외부 전자 장치로 상기 제2 증명 정보를 송신하고, 상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 통신 모듈은 제1 통신 모듈 및 제2 통신 모듈을 포함하고, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 보안 프리엠블을 생성하기 위해 필요한 신호들을 송신 및 수신하도록 하고, 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 거리 측정 신호를 수신하고, 상기 응답 신호를 송신하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 전자 장치의 공개키로 암호화된 제1 증명 정보를 수신하고, 상기 전자 장치의 개인키로 상기 암호화된 제1 증명 정보를 복호하여 상기 제1 증명정보를 획득하고, 상기 외부 전자 장치로 상기 외부 전자 장치의 공개키로 암호화된 상기 제2 증명 정보를 송신하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 통신 모듈을 통하여, 일반 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로부터 수신하고, 상기 통신 모듈을 통하여, 상기 수신한 거리 측정 신호에 응답하여 일반 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 송신하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 외부 전자 장치와 별도의 인증 절차를 추가적으로 수행하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 4의 전자 장치(401))는 외부 전자 장치(예: 스마트 키, 자동차, 도어락, 또는 노트북)와의 통신을 수행하는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190), 도 4의 제1 통신 모듈(410), 제2 통신 모듈(420)), 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 4의 프로세서(420)), 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리(예: 도 1의 메모리(130))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 보안 프리엠블을 획득하고, 일반 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 측정하고, 상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하는지 또는 제1 이벤트가 수신되었는 지를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 측정한 거리가 미리 미정한 조건을 만족하거나 또는 제1 이벤트가 수신되었다면, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 인증 및 거리를 측정하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 보안 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 인증 및 거리를 측정하는 동안에, 제2 이벤트가 수신되었는지를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 제2 이벤트가 수신되었다면, 상기 외부 전자 장치와 별도의 인증 절차를 진행하도록 할 수 있다.
이하 상술한 전자 장치(101)를 이용하여 인증 및 거리 측정을 수행하는 방법에 대하여 설명한다.
도 12는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정을 개시하는 전자 장치에서 인증 및 거리 계산 동작을 도시한 흐름도(1200)이다. 도 12에 예시된 흐름도(1200)의 동작 주체는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401)) 또는 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 4의 프로세서(420))로 이해될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1201에서, 전자 장치(101 또는 401)는 보안 프리엠블 코드를 획득하고 이를 이용하여 보안 프리엠블을 생성할 수 있다. 보안 프리엠블 코드 또는 보안 프리엠블은 전자 장치(101 또는 401)와 거리 측정을 수행할 상대방 전자 장치 사이(예: 도 1의 전자 장치(102), 도 10의 자동차(1020)에 구비된 전자 장치 V(1021))에서 서로의 신분을 증명하기 위하여 사용될 수 있다. 일 실시 예로, 자동차(예: 도 10의 자동차(1020))와 스마트 키(예: 도 10의 전자 장치 S(1010)) 간의 거리 측정의 경우, 자동차와 스마트 키는 각각의 보안 프리엠블을 생성하여 상대방에게 전달할 수 있고, 자동차는 수신한 보안 프리엠블을 이용하여 정당한 사용자의 스마트 키인지를 확인할 수 있고, 스마트 키는 보안 프리엠블을 이용하여 자신과 연동된 정당한 자동차로부터 오는 신호인지를 확인할 수 있다.
전자 장치(101 또는 401)는 다양한 방법을 이용하여 보안 프리엠블 코드를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 전자 장치(101 또는 401)는 제조 시에 미리 설정된 보안 프리엠블 코드 및 대응하는 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블 코드 정보를 획득하여 저장하여 놓을 수 있다. 일 실시 예로, 자동차와 자동차의 조작에 사용되는 스마트 키는 자신의 보안 프리엠블 코드 및 상대방의 보안 프리엠블 코드가 미리 설정되어 출고되고 사용자에게 인도될 수 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 보안 프리엠블 코드를 외부 서버(예: 도 1의 서버(108))에서 다운받아 획득할 수 있다. 이 경우 일회성 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있고, 일정 기간 사용할 수 있는 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있고, 또는 영구적으로 사용할 수 있는 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 도 10의 자동차(1020)에 구비된 전자 장치 V(1021))와 동일한 보안 프리엠블 코드 생성기를 포함할 수 있다. 보안 프리엠블 코드 생성기는 생성되는 시간 및 초기값에 기초하여 일시적인 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 대응하는 양 전자 장치가 동일한 보안 프리엠블 코드 생성기 및 초기값을 가지는 경우 유사한 시간에 동일한 일시적 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치와 증명(credential) 정보를 교환하고, 이를 기초로 하여 보안 프리엠블 코드를 생성하여 획득할 수도 있다. 전자 장치(101 또는 401)는 획득한 보안 프리엠블 코드를 기초로 도 5b에 도시된 일 실시 예에 따라 보안 프리엠블을 생성할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1203에서 전자 장치(101 또는 401)는 생성한 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 전송할 수 있다. 거리 측정 신호는 상술한 도 5a 또는 도 9의 프레임 구조를 가질 수 있다. 도 5a는 종래의 거리 측정을 위해 사용되는 프레임 구조와 동일한 것으로, 보안 프리엠블은 SHR 필드(510)의 프리엠블 필드(511)에 위치할 수 있으며, 도 9는 새롭게 제안하는 거리 측정을 위해 사용될 수 있는 프레임 구조로서, 보안 프리엠블은 새롭게 추가된 보안 프리엠블 필드(970)에 위치할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1205에서 전자 장치(101 또는 401)는 송신한 거리 측정 신호에 대한 응답으로 상대방 전자 장치로부터 응답 신호를 수신할 수 있다. 수신한 응답 신호에는 상대방 전자 장치를 인증할 수 있는 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 포함될 수 있다. 상대방 전자 장치는 전자 장치(101 또는 401)로부터 수신한 신호에서 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 추출하고, 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 정당한 값이면, 수신한 거리 측정 신호에 대한 응답으로 전자 장치(101 또는 401)로 자신의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 전송할 수 있다. 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블 코드와 전자 장치(101 또는 401)의 보안 프리엠블 코드는 획득 방식에 따라 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1207에서 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치로부터 수신한 응답 신호에서 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 추출하고, 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 정당한 값인지를 판단하여 상대방을 인증할 수 있다. 일 실시 예로, 전자 장치(101 또는 401)는 수신한 응답 신호에서 추출한 보안 프리엠블 코드와 미리 획득해 놓은 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블 코드를 비교하여 동일한 경우 상대방 전자 장치를 인증할 수 있다. 그리고 전자 장치(101 또는 401)는 상대방이 인증되면 수신한 거리 측정 신호에 포함된 데이터를 기초로 상대방 전자 장치까지의 거리를 계산할 수 있다. 일 실시 예로, 전자 장치(101 또는 401)는 ToF 기반의 거리 측정 방식을 수행할 수 있으며, 좀 더 상세하게는 도 7에 도시된 SS-TWR 또는 도 8에 도시된 DS-TWR 방식을 사용하여 거리를 측정할 수 있다. DS-TWR 방식을 사용하는 경우 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1205에서 응답 신호를 수신하고, 동작 1207에서 상대방 인증 및 거리 계산을 완료한 후에, 상대방 전자 장치로 파이널 신호를 추가적으로 전송할 수 있다. 다른 일 실시 예에 따르면, 파이널 신호의 추가적 전송은 전자 장치(101 또는 401)가 상대방 전자 장치에 대한 인증만을 완료한 후 그리고 거리 계산을 시작하기 전에 전송할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1203 내지 동작 1207를 일회성으로 할 수 있다. 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1203 내지 동작 1207에 의해 상대방 전자 장치가 인증되고 거리가 계산되면 거리를 측정하기 위한 동작을 종료할 수 있다. 다만, 전자 장치(101 또는 401)는, 동작 1203에 따라 거리 측정 신호를 전송한 후에 미리 설정된 일정 시간 내에 상대방 전자 장치로부터 응답 신호를 수신하지 못하거나 또는 응답 신호를 수신하더라도 인증이 실패한 경우에, 적어도 한 번 이상 동작 1203에 의한 거리 측정 신호 전송을 다시 수행할 수 있다. 그리고 전자 장치(101 또는 401)는 미리 설정된 개수만큼 연속으로 응답 신호를 수신하지 못하거나 또는 인증이 실패한 경우에는 더 이상의 거리 측정을 종료할 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1203 내지 동작 1207을 주기적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101 또는 401)는 미리 설정된 일정 시간 주기에 따라 반복하여 동작 1203에 의한 거리 측정 신호 전송, 동작 1205에 의한 응답 신호 수신 및 동작 1207에 의한 인증 및 거리 계산을 수행할 수 있다. 다른 일 실시 예에 따르면, 도 7 또는 도 8에 도시된 것처럼, 전자 장치(101 또는 401)는 다음 번 거리 측정 신호를 전송할 시간을 알려줄 수 있다. 이를 이용하여 거리 측정을 하는 양 전자 장치는 거리 계산을 시도하는 시간 간격을 제어할 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)의 동작 1203 내지 동작 1207에 의한 거리 계산은 반복적으로 수행되고, 미리 특정한 상황이 발생하는 경우, 예를 들어 차문이 열리는 상황, 차의 시동이 걸리는 상황, 계산된 거리가 미리 규정한 특정 값 이내가 되는 상황, 또는 계산된 거리가 미리 규정한 다른 특정 값보다 큰 상황이 발생하는 경우 종료될 수 있다.
도 13은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정의 대상 장치에서 상대방 전자 장치의 인증 및 거리 계산 동작을 도시한 흐름도(1300)이다. 도 13에 예시된 흐름도(1300)의 동작 주체는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401)) 또는 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 4의 프로세서(420))로 이해될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1301에서, 전자 장치(101 또는 401)는 보안 프리엠블 코드를 획득하고 이를 이용하여 보안 프리엠블을 생성할 수 있다. 보안 프리엠블 코드 또는 보안 프리엠블은 전자 장치(101 또는 401)와 거리 측정을 개시하는 상대방 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 도 10의 자동차(1020)에 구비된 전자 장치 V(1021)) 사이에서 서로의 신분을 증명하기 위하여 사용될 수 있다. 일 실시 예로, 자동차(예: 도 10의 자동차(1020)) 와 스마트 키(예: 도 10의 전자 장치 S(1010)) 간의 거리 측정의 경우, 자동차와 스마트 키는 각각의 보안 프리엠블 생성하여 상대방 전자 장치에게 전달할 수 있고, 자동차는 보안 프리엠블을 이용하여 정당한 사용자의 스마트 키인지를 확인할 수 있고, 스마트 키는 보안 프리엠블을 이용하여 자신과 연동된 정당한 자동차로부터 오는 신호인지를 확인할 수 있다.
전자 장치(101 또는 401)는 다양한 방법을 이용하여 보안 프리엠블 코드를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 전자 장치(101 또는 401)는 제조 시에 미리 설정된 보안 프리엠블 코드 및 대응하는 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블 코드 정보를 획득하여 저장하여 놓을 수 있다. 일 실시 예로, 자동차와 자동차의 조작에 사용되는 스마트 키는 자신의 보안 프리엠블 코드 및 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블 코드가 미리 설정되어 출고되고 사용자에게 인도될 수 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 보안 프리엠블 코드를 외부 서버(예: 도 1의 서버(108))로 다운받아 획득할 수 있다. 이 경우 일회성 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있고, 일정 기간 사용할 수 있는 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있고, 또는 영구적으로 사용할 수 있는 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치와 동일한 보안 프리엠블 코드 생성기를 포함할 수 있다. 보안 프리엠블 코드 생성기는 생성되는 시간 및 초기값에 기초하여 일시적인 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 대응하는 양 전자 장치가 동일한 보안 프리엠블 코드 생성기 및 초기값을 가지는 경우 유사한 시간에 동일한 일시적 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치와 증명(credential) 정보를 교환하여 보안 프리엠블 코드를 생성하여 획득할 수도 있다. 전자 장치(101 또는 401)는 획득한 보안 프리엠블 코드를 기초로 도 5b에 도시된 일 실시 예에 따라 보안 프리엠블을 생성할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1303에서 전자 장치(101 또는 401)는 거리 측정을 개시하는 상대방 전자 장치로부터 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 수신할 수 있다. 거리 측정 신호는 상술한 도 5a 또는 도 9의 프레임 구조를 가질 수 있다. 도 5a는 종래의 거리 측정을 위해 사용되는 프레임 구조와 동일한 것으로, 보안 프리엠블은 SHR 필드(510)의 프리엠블 필드(511)에 위치할 수 있으며, 도 9는 새롭게 제안하는 거리 측정을 위해 사용될 수 있는 프레임 구조로서, 보안 프리엠블은 새롭게 추가된 보안 프리엠블 필드(970)에 위치할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1305에서 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치로부터 수신한 거리 측정 신호에 응답하여 응답 신호를 전송할 수 있다. 수신한 거리 측정 신호에는 상대방 전자 장치를 증명할 수 있는 보안 프리엠블이 포함될 수 있다. 전자 장치(101 또는 401)는 수신한 거리 측정 신호에서 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 추출하고, 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 정당한 값이면 수신한 거리 측정 신호가 정당한 사용자로부터 수신되었음을 인증할 수 있다. 일 실시 예로, 전자 장치(101 또는 401)는 수신한 거리 측정 신호로부터 추출한 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드와 자체적으로 획득하고 있는 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 비교하여 거리 측정 신호가 정당한 사용자로부터 전송되었는지를 인증할 수 있다. 인증에 통과하면, 전자 장치(101 또는 401)는 수신한 거리 측정 신호에 대한 응답으로 상대방 전자 장치로 자신의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 전송할 수 있다. 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블과 전자 장치(101 또는 401)의 보안 프리엠블은 획득 방식에 따라 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
전자 장치(101 또는 401)가 거리 측정을 위하여 SS-TWR 방식으로 동작하는 경우, 동작 1307 및 동작 1309는 실행되지 않을 수 있으며, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치와의 거리를 계산할 수 없다. 전자 장치(101 또는 401)가 거리 측정을 위하여 DS-TWR 방식으로 동작하는 경우, 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1307 및 동작 1309를 실행하고, 상대방 전자 장치까지의 거리를 계산할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1307에서, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치로부터 동작 1305에서 전송한 응답 신호에 대한 응답으로 파이널 신호를 수신할 수 있다. 파이널 신호는 상대방 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함할 수 있다. 동작 1303에서 수신하는 거리 측정 신호에 포함된 보안 프리엠블과 동작 1307에서 수신하는 파이널 신호에 포함된 보안 프리엠블은 일 실시 예에 따르면 상이할 수 있고, 다른 일 실시 예에 따르면 동일할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1309에서, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치로부터 수신한 파이널 신호에서 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드를 추출하고, 보안 프리엠블 또는 보안 프리엠블 코드가 정당한 값인지를 판단하여 상대방을 인증할 수 있다. 그리고 전자 장치(101 또는 401)는 신호를 전송한 상대방 전자 장치가 인증되면 수신한 파이널 신호에 포함된 데이터를 기초로 상대방 전자 장치까지의 거리를 계산할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치까지의 거리를 계산하여 상대방 전자 장치까지의 거리를 기초로 자신의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예로 전자 장치(101 또는 401)가 도어락이라면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치(예: 도어 키 또는 스마트폰)까지의 거리가 미리 설정된 제1 거리 이내가 된다면 자동으로 문을 여는 동작을 수행할 수 있고, 상대방 전자 장치까지의 거리가 미리 설정된 제2 거리 이상이 된다면 자동으로 문을 잠그는 동작을 수행할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로 전자 장치(101 또는 401)가 노트북이라면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치(예: 스마트폰)까지의 거리가 미리 설정된 제3 거리 이내가 된다면 잠겨 있는 화면에 대한 해제를 수행할 수 있고, 상대방 전자 장치까지의 거리가 미리 설정된 제4 거리 이상이 된다면 자동으로 화면을 잠금 상태로 변경하거나 또는 전원을 끄는 동작을 수행할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로 전자 장치(101 또는 401)가 자동차라면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치(예: 스마트 키 또는 스마트폰)까지의 거리가 미리 설정된 제5 거리 이내가 된다면 상대방 전자 장치로부터 오는 제어 신호 (예: 문 열림, 또는 시동 켬)에 응답하는 동작을 수행하거나 자동으로 미리 설정된 동작(예: 문 열림, 또는 사이드 미러 열림)을 수행할 수 있고, 상대방 전자 장치까지의 거리가 미리 설정된 제6 거리 이상이 된다면 자동으로 문을 잠그는 동작을 수행할 수 있을 것이다.
도 14는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 보안 프리엠블 코드를 획득하는 동작을 도시한 흐름도(1400)이다. 도 14에 예시된 흐름도(1400)의 동작 주체는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401)) 또는 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 4의 프로세서(420))로 이해될 수 있다. 도 14의 동작은 도 12의 동작 1201 또는 도 13의 동작 1301의 보안 프리엠블을 획득하는 동작의 일 실시 예일 수 있다.
전자 장치(101 또는 401)는 다양한 방법으로 보안 프리엠블 코드를 획득할 수 있다. 도 14는 그 중에서 공개키 암호화 방식을 이용한 일 실시 예를 도시하고 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1401에서, 전자 장치(101 또는 401)는 증명 정보를 생성하여 상대방 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 도 10의 자동차(1020)에 구비된 전자 장치 V(1021))로 송신할 수 있다. 일 실시 예로, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치로부터 미리 수신한 상대방 전자 장치의 공개키로 자신의 증명 정보를 암호화하고, 상대방 전자 장치로 송신할 수 있다. 암호화된 증명 정보를 수신한 상대방 전자 장치는 자신의 개인키를 이용하여 수신한 신호를 복호하여 증명 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치만이 복호할 수 있도록 증명 정보를 암호화하여 송신할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1403에서, 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치의 증명 정보를 수신할 수 있다. 상대방 전자 장치의 증명 정보는 전자 장치(101 또는 401)의 공개키로 암호화되어 수신될 수 있으며, 전자 장치(101 또는 401)는 수신한 정보를 자신의 개인키를 이용하여 복호함으로써 상대방 전자 장치의 증명 정보를 수신할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1405에서, 전자 장치(101 또는 401)는 자신의 증명 정보(이하 제1 증명 정보) 및 상대방 전자 장치의 증명 정보(이하 제2 증명 정보)의 적어도 일부에 기초하여 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 일 실시 예로 전자 장치(101 또는 401)는 제1 증명 정보 및 제2 증명 정보의 적어도 일부에 기초하고, 대칭키 생성 알고리즘 (예를 들면, AES 128)을 이용하여 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 그리고 전자 장치(101 또는 401)는 이 보안 프리엠블 코드를 기초로 도 5b에 도시된 방식대로 보안 프리엠블을 생성할 수 있다. 일 실시 예로, 제1 증명 정보는 128비트의 키 값이고, 제2 증명 정보는 128비트 일반 문자(plain text)일 때, 전자 장치(101 또는 401)는 이 두 개의 증명 정보를 기초로 AES 암호화 알고리즘을 이용하여 고유의 128비트 암호문(cipher text)을 생성할 수 있으며, 전자 장치(101 또는 401)는 이 암호문을 처리하여 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 일 실시 예로 전자 장치(101 또는 401)는 이 128비트 암호문 중의 일부를 취하거나, 스크램블(scrambling) 등의 처리를 수행한 후에 일부를 취하여 길이 미리 설정된 길이의 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1405에서, 전자 장치(101 또는 401)는 매 신호 전송 시마다 정해진 규칙에 따라 파라미터를 변경함으로써 생성되는 보안 프리엠블 코드가 상이하게 되도록 하고, 매 신호 전송 시마다 상이한 보안 프리엠블 코드를 기초로 생성된 보안 프리엠블이 포함되어 전송되도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1401 및 동작 1403의 증명 정보 송신과 상대방의 증명 정보 수신을 제1 통신 방식을 이용하여 수행할 수 있다. 제1 통신 방식은 블루투스, WiFi, UWB, 또는 LF 일 수 있으며, 거리 측정을 위한 신호를 전송하기 위한 제2 통신 방식과 동일한 방식을 사용할 수도 있으나, 다른 실시 예에 따르면 제2 통신 방식과 상이한 방식을 사용할 수 있다.
도 15는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 거리 측정을 개시하는 전자 장치에서 특정 조건에서 인증 및 거리 계산을 수행하는 동작을 도시한 흐름도(1500)이다. 도 15에 예시된 흐름도(1500)의 동작 주체는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401)) 또는 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 4의 프로세서(420))로 이해될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1501에서, 전자 장치(101 또는 401)는 보안 프리엠블 코드를 획득하고 이를 이용하여 보안 프리엠블을 생성할 수 있다. 보안 프리엠블 코드 또는 보안 프리엠블은 전자 장치(101 또는 401)와 거리 측정을 수행할 상대방 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 도 10의 자동차(1020)에 구비된 전자 장치 V(1021)) 사이에서 서로의 신분을 증명하기 위하여 사용될 수 있다. 일 실시 예로, 자동차(예: 도 10의 자동차(1020))와 스마트 키(예: 도 10의 스마트 키(1010)) 간의 거리 측정의 경우, 자동차와 스마트 키는 각각의 보안 프리엠블을 생성하여 상대방 전자 장치에게 전달할 수 있고, 자동차는 보안 프리엠블을 이용하여 정당한 사용자의 스마트 키인지를 확인할 수 있고, 스마트 키는 보안 프리엠블을 이용하여 자신과 연동된 정당한 자동차로부터 오는 신호인지를 확인할 수 있다.
전자 장치(101 또는 401)는 다양한 방법을 이용하여 보안 프리엠블 코드를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 전자 장치(101 또는 401)는 제조 시에 미리 설정된 보안 프리엠블 코드 및 대응하는 상대 전자 장치의 보안 프리엠블 코드 정보를 획득하여 저장하여 놓을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 자동차와 자동차의 조작에 사용되는 스마트 키 또는 도어락과 도어락을 열 수 있는 도어키는 자신의 보안 프리엠블 코드 및 상대방의 보안 프리엠블 코드가 미리 설정되어 출고되고 사용자에게 인도될 수 있다. 또 다른 일 실시 예로, 호텔의 경우, 호텔 매니저는 손님에게 배정된 호텔 방의 문을 열 수 있는 보안 프리엠블 코드를 해당 손님의 휴대폰에 설정할 수 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 보안 프리엠블 코드를 외부 서버(예: 도 1의 서버(108))로 다운받아 획득할 수 있다. 이 경우 일회성 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있고, 일정 기간 사용할 수 있는 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있고, 또는 영구적으로 사용할 수 있는 보안 프리엠블 코드를 다운 받을 수도 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101, 401)는 상대방 전자 장치와 동일한 보안 프리엠블 코드 생성기를 포함할 수 있다. 보안 프리엠블 코드 생성기는 생성되는 시간 및 초기값에 기초하여 일시적인 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 대응하는 양 전자 장치가 동일한 보안 프리엠블 코드 생성기 및 초기값을 가지는 경우 유사한 시간에 동일한 일시적 보안 프리엠블 코드를 생성할 수 있다. 또 다른 일 실시 예에 따르면, 도 14에 도시된 바와 같이 전자 장치(101 또는 401)는 상대방 전자 장치와 증명(credential) 정보를 교환하여 보안 프리엠블 코드를 생성하여 획득할 수도 있다. 전자 장치(101 또는 401)는 획득한 보안 프리엠블 코드를 기초로 도 5b에 도시된 일 실시 예에 따라 보안 프리엠블을 생성할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1503에서, 전자 장치(101, 401)는 동작 1501에서 생성한 보안 프리엠블이 아닌 일반적으로 사용되는 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 상대방 전자 장치와의 거리를 측정할 수 있다. 거리 측정 방법은 도 7에 도시된 SS-TWR 방식 또는 도 8에 도시된 DS-TWR 방식 중의 어느 하나를 사용할 수 있고, 사용된 방식에 따라 전자 장치(101 또는 401) 및 상대방 전자 장치가 전송하는 신호가 다를 수 있으나, 전송되는 각 신호에는 보안 프리엠블이 아닌 일반 프리엠블이 포함될 수 있다.
또 다른 일 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)은 동작 1503을 수행하지 않을 수 있다. 이 실시 예에 따르면 전자 장치(101 또는 401)는 제1 통신 방식을 이용한 상대방 전자 장치와의 신호 교환을 통하여, 또는 다른 방식을 통해 동작 1501에서 보안 프리엠블을 획득한 이후, 동작 1505에서, 거리 측정없이 제1 이벤트가 수신되는 지를 판단할 수 있다. 이 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 미리 설정된 이벤트가 발생한 이후부터 보안 프리엠블을 이용하여 상대방 전자 장치와의 거리 측정 및 인증을 개시할 수 있다.
또 다른 일 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)은 동작 1503에서 일반 프리엠블을 이용하는 거리 측정 대신에 제1 통신 방식을 이용하여 상대방 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예로 전자 장치(101 또는 401)는 제1 통신 방식을 이용하여 상대방 전자 장치가 연결되어 있는 지를 확인하기 위한 "PING" 메시지 또는 "KEEP ALIVE" 메시지를 전송하여 응답 신호를 수신할 수 있다. 이 실시 예에 따르면, 전자 장치(101 또는 401)는 미리 설정된 이벤트가 발생 전에는 제1 통신 방식을 이용하여 상대방 전자 장치가 존재하는지 만을 확인하고, 미리 설정된 이벤트가 발생한 이후부터 보안 프리엠블을 이용하여 상대방 전자 장치와의 거리 측정 및 인증을 개시할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1505에서, 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1503에서 측정된 거리 정보가 지정된 조건을 만족하는 지, 또는 '차문 열림'의 제어 메시지 수신과 같은 미리 지정된 제1 이벤트가 수신되었는지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 거리 정보가 지정된 조건을 만족하지도 않고, 미리 지정된 제1 이벤트가 수신되지도 않은 경우에는 동작 1503으로 돌아가서 일반 프리엠블을 포함하는 신호를 이용하여 상대방 전자 장치와의 거리를 계속적으로 또는 주기적으로 측정하거나 또는 다른 실시 예에 따라 동작 1503에 따른 거리 측정없이 제1 이벤트가 수신되는 것을 계속적으로 판단할 수 있다. 판단 결과, 거리 정보가 지정된 조건을 만족하거나 또는 미리 지정된 제1 이벤트가 수신되었다면 동작 1507에서 보안 프리엠블을 포함하는 신호를 이용하여 인증 및 거리 측정을 함께 수행할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1507에서, 전자 장치(101 또는 401)는 도 12의 동작 1203 내지 1207에 따라 보안 프리엠블을 포함하는 신호를 이용하여 인증 및 거리 측정을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 보안 프리엠블을 포함하는 신호를 이용하여 인증 및 거리 측정을 수행하기 전에 보안 프리엠블을 포함하는 신호를 이용할 것이라는 정보를 상대방 전자 장치에게 제1 통신 방식 또는 제2 통신 방식을 이용하여 미리 전달할 수도 있다. 전자 장치(101 또는 401)는 동작 1507에 따른 인증 및 거리 측정을 일회적으로, 주기적으로 또는 계속적으로 수행할 수 있다. 일 실시 예로, 전자 장치(101 또는 401)는 일회적으로 거리 측정 및 상대방 전자 장치를 인증하고 수신된 이벤트에 따른 동작을 수행하거나 거리 정보가 지정된 조건을 만족할 경우에 수행하여야 할 동작을 수행할 수 있다. 다른 일 실시 예로, 전자 장치(101 또는 401)는 미리 설정된 종료 조건을 만족할 때까지 주기적으로 또는 계속적으로 상대방 전자 장치에 대한 인증 및 거리 측정을 수행할 수 있다. 미리 설정된 종료 조건은 측정된 거리가 제1 거리 이하(예를 들어 자동차 내에 있음을 특정하기 위함) 이거나 또는 측정된 거리가 제2 거리 이상(예를 들어 자동차 운전자가 주차하고 멀어지는 경우를 특정하기 위함)일 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101, 401)는 보안 프리엠블을 포함하는 신호를 이용하여 인증 및 거리 측정을 하는 중에 선택적으로 동작 1509 및/또는 동작 1511을 수행할 수 있다. 동작 1509에서, 전자 장치(101 또는 401)는 미리 설정된 제2 이벤트가 수신되었는지를 판단할 수 있다. 미리 설정된 제2 이벤트는 자동차의 문 열림 버튼 눌림, 문 버튼 눌림, 문 손잡이 잡힘, 시동 버튼 눌림, 또는 거리가 일정 범위 이내로 좁혀짐과 같이 자동차의 문이 열릴 수 있는 상황 또는 자동차의 시동이 걸릴 수 있는 상황을 나타내는 이벤트일 수 있다
판단 결과, 제2 이벤트가 수신되지 않았다면 동작 1507에 따라, 전자 장치(101 또는 401)는 보안 프리엠블을 포함하는 신호를 이용하여 인증 및 거리 측정을 수행할 수 있다. 판단 결과 제2 이벤트가 수신되었다면, 전자 장치(101 또는 401)는, 동작 1511에서, 보안 프리엠블을 이용한 인증에 추가적으로 별도의 인증 절차를 진행할 수 있다. 별도의 인증 절차는 제2 통신 방식을 이용하여 진행될 수도 있으며, 다른 실시 예에 따르면 제1 통신 방식을 이용하여 진행될 수도 있다. 또한, 별도의 인증 절차에서 사용되는 신호는 거리 측정을 위하여 사용되는 신호와 상이할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 별도의 인증 절차는 제1 통신 방식(예: BLE)을 이용하여 사용자를 인증하는 종래의 사용자 인증 방식일 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면 동작 1509에서, 전자 장치(101 또는 401)는 제2 이벤트가 수신되었다고 판단하더라도, 동작 1507에 따른 보안 프리엠블을 이용한 인증이 제2 이벤트가 수신되기 전 미리 설정된 시간 이내에서 수행되었다면, 동작 1511에 따른 별도의 인증을 수행하지 않을 수 있다. 이로 인하여 전자 장치(101 또는 401)는 별도의 인증에 필요한 시간 및 전력 소모를 방지할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401), 스마트 키, 자동차, 도어락, 또는 노트북)의 동작 방법은 보안 프리엠블을 획득하는 동작, 통신 모듈을 제어하여 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 외부 전자 장치로 전송하는 동작, 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하는 동작, 상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하는 동작 및 상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 방법은 상기 인증인 성공한 경우, 상기 외부 전자 장치로 상기 통신 모듈을 제어하여 상기 보안 프리엠블을 포함하는 파이널 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 보안 프리엠블을 획득하는 동작은 제1 증명 정보를 생성하는 동작, 상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로 송신하는 동작, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 제2 증명 정보를 수신하는 동작, 및 상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하도록 하는 동작은 상기 외부 전자 장치로 신호를 전송 시마다 미리 정의된 규칙에 따라 상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상이한 보안 프리엠블을 생성하도록 하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로 송신하는 동작은 상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치의 공개키로 암호화하여 전송하는 동작을 포함하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 제2 증명 정보를 수신하는 동작은 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치의 공개키로 암호화된 정보를 수신하는 동작 및 상기 전자 장치의 개인키로 상기 암호화된 정보를 복호하여 상기 제2 증명 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 방법은 상기 통신 모듈을 제어하여 일반 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 측정하는 동작 및 상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하는지 또는 제1 이벤트가 수신되었는 지를 판단하는 동작을 더 포함하고, 상기 판단 결과, 상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하거나 또는 제1 이벤트가 수신되었다면, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하는 동작, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하는 동작, 상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하는 동작 및 상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 수행할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 방법은 상기 보안 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 인증 및 거리를 측정하는 동안에, 제2 이벤트가 수신되었는지를 판단하는 동작 및 상기 판단 결과, 상기 제2 이벤트가 수신되었다면, 상기 외부 전자 장치와 별도의 인증 절차를 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401))의 동작 방법은 보안 프리엠블을 획득하는 동작, 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 수신하는 동작, 상기 수신한 거리 측정 신호에 포함된 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 거리 측정 신호를 인증하는 동작 및 상기 인증이 성공한 경우, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로 상기 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 송신하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 방법은 상기 외부 전자 장치로부터 파이널 신호를 수신하는 동작, 상기 수신한 파이널 신호에 포함된 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 파이널 신호를 인증하는 동작 및 상기 인증이 성공한 경우, 상기 응답 신호가 송신된 시간 및 상기 파이널 신호를 수신한 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 더 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 보안 프리엠블을 획득하는 동작은 증명 정보(이하 제1 증명 정보)를 생성하는 동작, 상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로 송신하는 동작, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 증명 정보(이하 제2 증명 정보)를 수신하는 동작, 및 상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(401))의 동작 방법은 보안 프리엠블을 획득하는 동작, 일반 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 상기 외부 전자 장치와의 거리 측정을 수행하는 동작, 상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하는지 또는 제1 이벤트가 수신되었는 지를 판단하는 동작 및 상기 판단 결과, 상기 측정한 거리가 미리 미정한 조건을 만족하거나 또는 제1 이벤트가 수신되었다면, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 인증 및 거리 측정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
상술한 방법 또는 상술한 방법을 구현 장치에 의해 실현될 수 있는 본원 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들은 거리 측정과 동시에 인증 과정이 수행되어 별도의 인증 절차 없어 인증된 기기간의 거리 측정이 가능할 뿐 아니라 거리 측정을 위한 과정안에서 기기간의 인증 절차 및 인증된 위치에 따른 사용자 동작도 수행할 수 있어 사용자에게 불필요한 인증 절차를 줄여 소모 전력의 감소 및 동작의 간소화를 할 수 있을 것이다. 또한, 종래의 HRP-UWB 통신을 이용한 거리 측정의 경우 릴레이 공격에 의한 거리 측정 결과 변경이 가능하나, 본 발명에서 제시하는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면 이러한 공격을 방지할 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 노트북, PDA, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 스마트 키, 자동차, 도어락 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 하나 또는 그 이상의 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나” 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로 ”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 하나 또는 그 이상의 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 적어도 하나의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    외부 전자 장치와의 통신을 수행하는 통신 모듈;
    상기 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    보안 프리엠블을 획득하고,
    상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하고,
    상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하고,
    상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하고,
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로 상기 보안 프리엠블을 포함하는 파이널 신호를 추가적으로 전송하도록 하는, 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 보안 프리엠블을 획득하기 위하여,
    제1 증명 정보를 생성하고,
    상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로 송신하고,
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 제2 증명 정보를 수신하고,
    상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하도록 하는, 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 제1 통신 모듈 및 제2 통신 모듈을 포함하고,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 보안 프리엠블을 생성하기 위해 필요한 신호들을 송신 및 수신하도록 하고,
    상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 거리 측정 신호를 송신하고, 상기 응답 신호를 수신하도록 하는, 전자 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치의 공개키로 암호화하여 전송하도록 하고,
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치의 공개키로 암호화된 정보를 수신하고,
    상기 전자 장치의 개인키로 상기 암호화된 정보를 복호하여 상기 제2 증명 정보를 획득하도록 하는, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 통신 모듈을 제어하여, 일반 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 측정하고,
    상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하는지 또는 제1 이벤트가 수신되었는지를 판단하고,
    상기 판단 결과, 상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하거나 또는 상기 제1 이벤트가 수신되었다면,
    상기 통신 모듈을 통하여, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하고,
    상기 통신 모듈을 통하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하고,
    상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하고,
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 하는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 보안 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 인증 및 거리를 측정하는 동안에, 제2 이벤트가 수신되었는지를 판단하고,
    상기 판단 결과, 상기 제2 이벤트가 수신되었다면, 상기 외부 전자 장치와 별도의 인증 절차를 수행하도록 하는, 전자 장치.
  8. 전자 장치에 있어서,
    외부 전자 장치와의 통신을 수행하는 통신 모듈;
    상기 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    보안 프리엠블을 획득하고,
    상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 수신하고,
    상기 수신한 거리 측정 신호에 포함된 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 거리 측정 신호를 인증하고,
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로 상기 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 송신하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는, 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 파이널 신호를 수신하고,
    상기 수신한 파이널 신호에 포함된 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 파이널 신호를 인증하고,
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 응답 신호가 송신된 시간 및 상기 파이널 신호를 수신한 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 하는, 전자 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 보안 프리엠블을 획득하기 위하여,
    상기 외부 전자 장치의 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로부터 수신하고,
    제2 증명 정보를 생성하고,
    상기 외부 전자 장치로 상기 제2 증명 정보를 송신하고,
    상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하도록 하는, 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 제1 통신 모듈 및 제2 통신 모듈을 포함하고,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 보안 프리엠블을 생성하기 위해 필요한 신호들을 송신 및 수신하도록 하고,
    상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 거리 측정 신호를 수신하고, 상기 응답 신호를 송신하도록 하는, 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 전자 장치의 공개키로 암호화된 상기 제1 증명 정보를 수신하고,
    상기 전자 장치의 개인키로 상기 암호화된 제1 증명 정보를 복호하여 상기 제1 증명 정보를 획득하고,
    상기 외부 전자 장치로 상기 외부 전자 장치의 공개키로 암호화된 상기 제2 증명 정보를 송신하도록 하는, 전자 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 통신 모듈을 통하여, 일반 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로부터 수신하고,
    상기 통신 모듈을 통하여, 상기 수신한 거리 측정 신호에 응답하여 상기 일반 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 송신하도록 하는, 전자 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 외부 전자 장치와 별도의 인증 절차를 추가적으로 수행하도록 하는, 전자 장치.
  15. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    보안 프리엠블을 획득하는 동작;
    통신 모듈을 제어하여, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 외부 전자 장치로 전송하는 동작;
    상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하는 동작;
    상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 응답 신호를 인증하는 동작; 및
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로 상기 보안 프리엠블을 포함하는 파이널 신호를 전송하는 동작을 더 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 보안 프리엠블을 획득하는 동작은,
    제1 증명 정보를 생성하는 동작;
    상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로 송신하는 동작;
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 제2 증명 정보를 수신하는 동작; 및
    상기 제1 증명 정보 및 상기 제2 증명 정보의 적어도 일부를 기초로 상기 보안 프리엠블을 생성하는 동작을 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치로 송신하는 동작은,
    상기 제1 증명 정보를 상기 외부 전자 장치의 공개키로 암호화하여 전송하는 동작을 포함하고,
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 상기 제2 증명 정보를 수신하는 동작은,
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치의 공개키로 암호화된 정보를 수신하는 동작; 및
    상기 전자 장치의 개인키로 상기 암호화된 정보를 복호하여 상기 제2 증명 정보를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 통신 모듈을 제어하여 일반 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 측정하는 동작; 및
    상기 측정한 거리가 미리 지정한 조건을 만족하는지 또는 제1 이벤트가 수신되었는지를 판단하는 동작을 더 포함하고,
    상기 판단 결과, 상기 측정한 거리가 상기 미리 지정한 조건을 만족하거나 또는 상기 제1 이벤트가 수신되었다면,
    상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 보안 프리엠블을 포함하는 거리 측정 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하는 동작;
    상기 통신 모듈을 제어하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치의 보안 프리엠블을 포함하는 응답 신호를 수신하는 동작;
    상기 수신한 응답 신호에서 추출한 상기 외부 전자 장치의 상기 보안 프리엠블을 기초로 상기 외부 전자 장치의 상기 응답 신호를 인증하는 동작; 및
    상기 인증이 성공한 경우, 상기 거리 측정 신호의 전송 시간 및 상기 응답 신호의 수신 시간을 기초로 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 수행하는, 방법
  20. 제15항에 있어서,
    상기 보안 프리엠블을 포함하는 신호들을 이용하여 인증 및 거리를 측정하는 동안에, 제2 이벤트가 수신되었는지를 판단하는 동작; 및
    상기 판단 결과, 상기 제2 이벤트가 수신되었다면, 상기 외부 전자 장치와 별도의 인증 절차를 수행하는 동작을 더 포함하는 방법.
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